[發明專利]一種火山巖地層出砂模擬測試方法及測試裝置

在審

• 申請號: 202110467967.0
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113090257A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 龔浩;張華禮;唐庚;李玉飛;羅偉;蒲軍宏;王玨皓;王漢
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/00;E21B43/34
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 王鵬程

本發明公開了一種火山巖地層出砂模擬測試方法，包括明確待模擬火山巖地層的砂樣組成；配制待模擬火山巖地層；對模擬火山巖地層施加等于地層壓力的模擬壓力；進行巖樣驅替實驗；獲得臨界出砂流量和出砂量；將實驗數據折算為氣井產量和年出砂量；一種火山巖地層出砂模擬測試裝置，包括測試工作組件、氣體供給組件和數據采集組件；本發明通過模擬模擬火山巖地層，并通過模擬火山巖地層和火山巖地層出砂模擬測試裝置的配合使用，較為準確的模擬火山巖儲層所處井筒工況，實現生產測試過程中地層出砂的準確模擬，測定出砂臨界流速及出砂量，為后續完井方式的選擇及實際開采過程提供有力依據。

技術領域

本發明涉及油氣田開發技術領域，具體涉及一種火山巖地層出砂模擬測試方法及測試裝置。

背景技術

氣井出砂之后易造成井壁坍塌、套管破損、地層傷害，甚至砂埋產層等問題；同時，氣井出砂還會對地面設備，生產管線造成磨損和堵塞。影響氣井出砂的因素有很多，其中，氣體的流速是影響出砂的關鍵因素。火山巖氣藏巖性復雜，粘度含量高，地層易出砂，屬于高壓低滲氣藏，當氣體流速大于臨界氣體流速時結構發生破壞導致出砂。因此，測定氣井出砂臨界流速，對于制定合理的工作制度、選擇合適的完井方式和防砂方法等工作都十分重要。

目前，一般通過數學模型來計算臨界氣體流速。然而，采用數學模型計算的臨界氣體流速，準確性得不到保證。而現階段的實驗裝置一般均主要針對砂巖巖心進行試驗且主要測定氣井出砂臨界流速，無法模擬儲層出砂情況，因此亟需一種可以模擬火山巖儲層出砂模擬的系統，用以測定火山巖儲層出砂臨界流速及出砂量，為后續完井方式及實際開采過程提供依據。

發明內容

本發明所要解決的問題是現階段的砂巖巖心試驗裝置無法模擬儲層出砂情況，目的在于提供了一種火山巖地層出砂模擬測試方法及測試裝置，解決了無法測定火山巖儲層出砂臨界流速及出砂量的問題。

一種火山巖地層出砂模擬測試方法，包括以下步驟：

S1、明確待模擬火山巖地層的砂樣組成；

S2、配置火山巖地層出砂模擬測試巖樣，配制待模擬火山巖地層；

S3、對模擬火山巖地層施加等于地層壓力的模擬壓力；

S4、向模擬火山巖地層通入模擬氣體，進行巖樣驅替實驗；

S5、改變模擬氣體的注入流量，獲得臨界出砂流量和出砂量；

S6、結合氣井實際數據，將實驗數據折算為氣井產量和年出砂量。

具體地，步驟S1的具體步驟為通過地層返出砂樣進行砂樣粒度分析，明確砂樣粒徑組成大小及所占比例。

具體地，步驟S2的具體步驟包括：

A1、對地層巖心進行破碎，獲得待篩選砂樣；

A2、根據步驟S1中確定的粒徑組成，并利用不同目數的篩網對砂樣進行篩選；

A3、根據步驟S1中確定的粒徑比例，按照相對比例將篩選出的砂樣進行混合。

一種火山巖地層出砂模擬測試裝置，用于實施上述的步驟S3-S5，所述火山巖地層出砂模擬測試裝置包括測試工作組件、氣體供給組件和數據采集組件，所述測試工作組件豎直設置，所述測試工作組件的流體入口位于所述測試工作組件的上端，所述測試工作組件的流體出口位于所述測試工作組件的下端，所述氣體供給組件的出氣端與所述測試工作組件的流體入口連通，所述數據采集組件設置在所述測試工作組件的流體出口的下方，模擬火山巖地層砂樣設置在所述測試工作組件內部。